Текст книги "Наука Плоского мира"

Глава 6
Начала и превращения

ПОТЕНЦИАЛ – ЭТО КЛЮЧ КО ВСЕМУ.

Теперь нам предстоит убедить вас в том, что большое количество вакуума и парочка законов обладают огромным потенциалом. Дайте им только время, и они породят людей и черепах, погоду и Интернет, только не надо торопиться. Но откуда же мог взяться весь этот вакуум? Или Вселенная существовала всегда, или ничего не было, а потом вдруг – бац! – и оно возникло! Второе утверждение прекрасно отвечает человеческой потребности создавать мифы. Впрочем, оно привлекает чем-то отдельных современных ученых, очень может быть, что причина нам известна: «враки детям» пустили глубокие корни.

Но ведь вакуум, разве это не пустое пространство? А что в таком случае было до того, как пространство появилось? Как вообще можно сделать пространство из вакуума? Кажется, что мы попали в замкнутый круг, не правда ли? Если сначала у нас никакого пространства не было, где же нам взять это самое «где» для начала? И если там не было ничего, как «ничего» стало пространством? Может быть, оно было всегда, но… непонятно… А что насчет времени? Загадка с пространством кажется даже проще, чем время. В конце концов, пространство – это всего лишь место для материи. Материя… Ну, это просто всякие штуки. А вот время… Время течет, оно проходит, время имеет смысл, только если говорить о прошлом и о будущем, но не о «сейчас». Что заставляет время идти? Можно ли его остановить? И что произойдет, если удастся это сделать?

Вопросы делятся на мелкие, средние и большие. Вслед за большими следуют важные, кардинальные и, наконец, настолько всеобъемлющие, что представляются совершенно неразрешимыми.

Распознать мелкий вопрос – проще простого: он выглядит ужасно сложным. Например: «Какова молекулярная структура левозакрученного изомера глюкозы?» Но по мере усложнения вопросов они становятся обманчиво простыми вроде: «Почему небо голубое?» По-настоящему большой и сложный вопрос кажется до того простым, что в голове не укладывается, как это наука до сих пор на него не ответила. Скажем: «Почему Вселенная не движется назад?» Или: «Почему красный цвет именно красный?»

Как видите, вопросы задавать куда проще, чем на них отвечать, и чем у́же ваш вопрос, тем более пространные слова вам требуются, чтобы его сформулировать. Между тем, чем вопрос больше, тем больше людей им задавалось. Мало кого волнует левозакрученный изомер глюкозы, но большинство из нас задумывалось, почему красный цвет именно такой и все ли видят его одинаково.

На самой обочине научной мысли остаются вопросы, достаточно великие, чтобы интересовать почти всех, но недостаточно конкретные, чтобы дать на них точный ответ. «Как появилась Вселенная?» «Как она закончится?» («И что случится в промежутке?» – но это уже частность.) Сразу заметим, что ответы на них предопределены теми или иными, иногда весьма спорными допущениями. Предыдущие поколения ученых были абсолютно убеждены, что их научные теории – практически идеальны. Какая жалость, что эти теории оказались, по существу, ошибочны. Почему же наше поколение должно быть исключением из этого правила? Остерегайтесь научных фундаменталистов, уверенно убеждающих вас, что наука давным-давно изучила все на свете и осталось подчистить лишь пару-тройку рутинных мелочей. Обычно именно тогда, когда хор их звучит особенно громко, на свет появляется очередное революционное изменение нашего мировоззрения, но слабый писк новорожденного тонет в оглушительном реве ортодоксов.

Давайте рассмотрим современные взгляды на возникновение Вселенной. Для начала мы хотим обратить ваше внимание на то, что человеческому разуму сложно воспринять саму концепцию начала. А со становлением дело обстоит еще хуже. Наш разум развивался для решения конкретных задач: выбор партнера, охота на медведя с помощью острой палки и как пообедать, постаравшись самому не превратиться в обед. Мы оказались на диво ловкими в деле адаптации отработанных алгоритмов решения к задачам, для этого не предназначенным. То есть тем, которые не возникали в процессе нашей эволюции, когда о сознательных намерениях говорить еще было рано. Как то: правильно спланировать поход на Маттерхорн, вырезать моржа из клыка белого медведя[14]14
  Главное, перед этим не забыть вытащить его из пасти последнего.


[Закрыть] или рассчитать точку горения сложной молекулы углеводорода. Поскольку наши алгоритмы выработаны многотысячелетней практикой, мы и думаем о начале как о некоем аналоге рассвета или об обнаружении оазиса в пустыне. Нам кажется, что становление – это способ, посредством которого клык медведя превращается в резной амулет, а живой паук – в дохлого, когда давишь его каблуком.

Иными словами: начало должно откуда-то начинаться (и тогда это «откуда-то» и становится точкой отсчета), а становление – это превращение одной вещи в другую посредством изменения ее очертаний: клык был не резной, а теперь он – резной, паук был жив, а сейчас он – мертв. К сожалению, Вселенная устроена не столь примитивным образом, поэтому нам так сложно понять, как она зародилась. Ну, или как вышло, что из яйцеклетки и сперматозоида появляется живой ребенок.

Хорошо, о становлении мы поговорим попозже, а сейчас давайте о началах. Из-за наших эволюционных заморочек мы склонны думать о начале Вселенной как о таком особенном моменте, до которого она не существовала, а после которого – она уже была. Кроме того, если Вселенная превратилась из несуществующей в существующую, значит, у этого события должна быть причина. Иначе говоря, что-то такое было до начала Вселенной, а то как бы она начала существовать? Если подумать о начале Вселенной как о начале пространства и времени, становится еще труднее. Как может что-то быть до того, как начался отсчет времени? Как могла существовать причина появления Вселенной, если не было ни пространства, ни времени?

Получается, было что-то еще, что уже существовало… Правда, теперь нам надо решить, как появилось это «что-то», и перед нами тут же встают те же самые трудности. Ладно, попробуем зайти с другой стороны. А вдруг то ли сама Вселенная, то ли ее предтеча существовала вечно? Нет никаких начал, она просто было, и баста.

Ну что, довольны? То, что существовует вечно, ни в каких объяснениях и причинах не нуждается, правда? А теперь ответьте, почему оно существует вечно?

Тут самое время вспомнить шутку про черепаху, которую приводит в качестве примера Стивен Хокинг в своей «Краткой истории времени», хотя сама история очень древняя. Согласно индуистской легенде, Земля покоится на спинах четырех слонов, которые, в свою очередь, стоят на спине черепахи. Но на чем же стоит сама черепаха? В Плоском мире Великому А’Туину никакой опоры не нужно, поскольку он плывет в космосе, даже не задумываясь о том, что же именно держит его на плаву. Что называется, магия – в действии: просто так устроены все черепахи, которые несут на себе миры. А вот одна пожилая дама, на досуге увлекавшаяся индийской космологией, ответила на вопрос астронома о том, что же поддерживает черепаху, примерно так: «Там под ней сплошные черепахи!»

Картина нескончаемого штабеля из черепах выглядит смехотворной, и подобные объяснения никого не удовлетворят. На самом деле мало кто удовлетворится даже таким подходом к объяснению, поскольку он все равно не позволяет понять, на чем стоит этот бесконечный штабель черепах. Однако почти все с благосклонностью принимают объяснения происхождения времени в виде «оно было всегда». Редко кто пытается понять, что же на самом деле означает фраза: «Время было всегда». А теперь замените «время» на «черепаху» и «всегда» на «сплошные». Каждый момент времени «подпирается» другим моментом, что означает: всякий миг времени является причиной возникновения последующего. Мило, но совершенно не объясняет, откуда же взялось само время. Что же стало причиной его бесконечного течения? На чем покоится этот штабель черепах?

Все эти вопросы ставят нас в тупик. Никак не получается думать о начале времени без представления о чем-то предстоящем, иначе рушатся привычные нам причинно-следственные связи. Такие же проблемы возникают при попытке осознать происхождение времени: введя в схему предтечу, мы тут же упираемся в черепашью проблему. Похожие закавыки имеются и в осознании пространства: либо оно бесконечно – в таком случае мы снова получаем: «Там одно сплошное пространство», и нам требуется какое-нибудь вмещающее пространство, большее, чем бесконечность; либо оно конечно, и тогда нам нужно ответить на вопрос, что находится за его границами.

На самом деле ни та ни другая теория неудовлетворительны и не дают ответа на источники пространства и времени. Вселенная – это вам не деревня, которая заканчивается околицей, но она и не бескрайняя пустыня, уходящая в бесконечность. Просто-напросто Вселенная слишком велика, чтобы мы могли ее рассмотреть. Время – это не продолжительность человеческой жизни, от рождения и до смерти, плюс загробная жизнь для верующих, в которой их души продолжат вечно существовать после смерти. Хотя некоторые верования (например, у мормонов) предполагают, что какие-то аспекты нашей личности уже существовали в неопределенном прошлом до нашего рождения.

Так где же начало Вселенной? «Начало» – вообще неправильное слово. Но имеются солидные доказательства, что возраст Вселенной около 15 миллиардов лет[15]15
  Раньше считалось, что около 20 миллиардов лет. Но не так давно ученые собрались и решили, что эта число должно составлять около 15 миллиардов. (При этом некоторые звезды оказались старше всей Вселенной, и их возраст был сокращен.) При других обстоятельствах они вполне могли бы остановиться на 20 миллиардах. Если эта ситуация вас чем-то смущает, подставьте на место чисел выражение «очень-очень давно».


[Закрыть]. Таким образом, ничто – ни пространство, ни время – не существовало раньше какого-то момента, отстоящего на 15 миллиардов от сегодняшнего дня. Но посмотрите, как нас путает семантика, подчиняющаяся повествовательному императиву. Написанное выше вовсе не означает, что, вернись вы на 15 миллиардов лет плюс один год в прошлое, вы не нашли бы там ничего. Это означает только, что вы не можете вернуться на 15 миллиардов и еще один год. Описывать это совершенно бессмысленно, поскольку относится к моменту времени до того, как началось само время. А это уже противоречит не только логике, но и физике.

Подобные идеи отнюдь не новы. Вот что еще в IV веке писал Августин Блаженный в своей «Исповеди»: «…Если до сотворения неба и земли было какое-то время, то почему можно говорить, что Ты [Бог] пребывал в бездействии?…Когда не было времени, не было и «тогда»[16]16
  Цит. по пер. М. Е. Сергеенко.


[Закрыть]».

Некоторые пошли еще дальше. В книге «Конец времени» Джулиан Барбур утверждает, что времени вообще не существует. С его точки зрения, «реальные» физические законы описывают статическую Вселенную, состоящую из вневременных «сейчас». Он полагает, что, в отличие от пространства, время не является физической величиной, а видимое его течение – всего лишь иллюзия, созданная нашей психикой из совокупности «сейчас», которая возникла потому, что люди имеют опыт восприятия мира как упорядоченной последовательности событий. Видимые невооруженным глазом пробелы между последовательными событиями, по этой теории, не что иное как пустота, где отсутствует настоящее. В «Воре времени» глубоко проанализированы некоторые сходные проблемы, но с точки зрения Плоского мира. Впрочем, в этой книге мы будем придерживаться общепринятого понимания и считать время физической реальностью.

Космологи уверены, что все началось следующим образом. Вселенная возникла как крошечный клочок пространства и времени. Объем пространства внутри этой области быстро рос, началось течение времени, после чего понятие «быстро» обрело смысл. Все, что существует ныне, вплоть до самых дальних глубин космоса, проистекает из того поразительного «начала». В просторечьи мы называем это Большим взрывом, и в этом словосочетании нашли отражение сразу несколько сторон события. Ну, например, то, что это пятнышко пространства-времени было чрезвычайно горячим и быстро росло. Это действительно можно сравнить с сильным взрывом. Хотя, конечно, не существовало никакой космической динамитной шашки, установленной никем в не-пространстве с не-материальным горящим фитилем, пока в отсутствие времени тикали псевдочасы, ведя обратный отсчет до взрыва. Что же тогда взорвалось? Ничто. Пространство, время и материя – это лишь результаты того взрыва, а не причина. У этого события вообще не было причин.

Существует два основных доказательства теории Большого взрыва. Первым из них стало открытие того, что Вселенная расширяется. Вторым – так называемое «эхо» Большого взрыва, слышное до сих пор. Идея того, что Вселенная расширяется, изначально следует из решений математических уравнений, сформулированных Альбертом Эйнштейном. Эйнштейн полагал, что пространство‑время искривлено. Тело, двигающееся в искривленном пространстве-времени, отклоняется от нормального прямого маршрута, становясь похожим на мячик для гольфа, катящийся по кривой поверхности. Это отклонение может быть названо «силой», чем-то, что тянет тело с идеально прямого маршрута.

В действительности никакой силы нет, предполагаются лишь изгибы пространства-времени, провоцирующие искривление траектории. Тем не менее выглядит это именно как притяжение, которое Ньютон когда-то назвал силой тяжести, то есть гравитацией. В то время считали, что гравитация в буквальном смысле притягивает тела друг к другу. В любом случае Эйнштейн написал ряд уравнений, описывающих поведение такой искривленной Вселенной. Это чрезвычайно сложные для решения уравнения. Однако после внесения ряда довольно смелых допущений, в частности что пространство в любой момент времени является сферой, математическая физика сумела получить кое-какие ответы. Вследствие слабости их методов список ответов оказался весьма скромен. У Вселенной есть три возможности: она может всегда оставаться постоянного размера; она может коллапсировать, сжимаясь в точку; она может расширяться, разрастаясь от точки до бесконечности.

Теперь-то мы знаем, что решить уравнения Эйнштейна можно и другими способами, получив еще более странное описание Вселенной, но в дни, когда парадигма современной науки только зарождалась, известны были только эти три решения. Из них следовало, что развитие Вселенной может протекать по одному из трех сценариев. Тогдашняя наука была подсознательно готова и к непрерывному существованию (она всегда одинакова), и к Большому взрыву. Единственное, сценарию «Большого схлопывания», при котором Вселенная должна сжаться в бесконечно плотную и бесконечно горячую точку, немного не хватало психологической привлекательности.

Теперь позвольте представить вам американского астронома Эдвина Хаббла. Наблюдая за далекими звездами, он заметил одну любопытную вещь: чем дальше находятся звезды, тем выше их скорость. Этому уже были косвенные, но с научной точки зрения безупречные, доказательства. Звезды излучают свет, а свет состоит из различных цветов, в том числе «цветов», которые не воспринимает человеческий глаз: инфракрасного, ультрафиолетового, радиоволн, рентгеновского излучения… Свет – это электромагнитные волны, и для каждой длины световой волны существует особый «цвет», иначе говоря, – расстояние между двумя электромагнитными пиками. Для красного цвета эта дистанция составляет 2,8 стотысячных дюйма (0,7 миллионных метра).

И вот что заметил Хаббл, наблюдая за звездами: их свечение смещено в сторону красной части спектра, причем чем дальше звезда, тем сильнее смещение. Он объяснил это «красное смещение» тем, что звезды удаляются от нас, по аналогии со смещением, известным как «эффект Допплера», которое происходит со звуком при сдвижении его источника. Таким образом, получилось, что чем дальше звезда, тем быстрее она движется. Это означает, что звезды должны удаляться не только от нас, но и друг от друга, словно стайка птиц, в испуге разлетающихся в разные стороны.

Вселенная расширяется, сделал вывод Хаббл.

Не в том смысле, что расширяется во что-то, конечно. Нет, это значит, что растет пространство внутри самой Вселенной[17]17
  Более того, согласно неопровержимой логике Плоского мира, как бы Вселенная ни росла, она всегда остается того же самого размера.


[Закрыть]. Его вывод заставил навострить уши физиков, ведь он полностью соответствовал одному из трех их сценариев развития событий: либо Вселенная не меняется, либо растет, либо сжимается. Они и прежде знали, что один из этих вариантов правилен, но вот какой? Теперь они получили ответ. Если мы принимаем версию, что Вселенная расширяется, то можно рассчитать, где находилась изначальная точка. Повернув время вспять, увидеть, как уходящая в прошлое Вселенная сожмется в единственную точку. И если вновь повернуть время в правильном направлении, то становится ясно, что все сущее выросло из одной-единственной точки, то есть произошел Большой взрыв. Подсчитав же скорость расширения Вселенной, мы и получаем примерную дату Большого взрыва – 15 миллиардов лет назад.

Напомним, что другим свидетельством в пользу теории Большого взрыва является так называемое «эхо». Большой взрыв произвел огромное количество радиации, распространившейся по Вселенной. За прошедшие миллиарды лет оно превратились в «фоновое излучение», своего рода «холодное» излучение, распространяющееся в пространстве, световой аналог эха, свойственного звуку. Как если бы в момент создания мира Бог прокричал: «Привет!» – и мы до сих пор слышали: «… вет… вет… вет…», отразившееся от далеких гор. В уединенных общинах Плоского мира живут Слушающие монахи, которые в буквальном смысле тратят всю свою жизнь на то, что пытаются распознать среди звуков Вселенной слабые отголоски Слов, приведших ее в движение.

Если немного подробнее, то реликтовое излучение, оставшееся после Большого взрыва, должно было бы иметь температуру (аналог громкости) порядка 3 кельвинов (0 кельвинов – это наивозможно низкая температура, равная –273 °C). Астрономы придумали, как измерить температуру космического фонового излучения, и когда они это сделали, то получили ровно 3 кельвина. Таким образом, теория Большого взрыва больше не является досужим вымыслом. Еще недавно большинство ученых в ней сомневались, но после доказательства Хабблом факта расширения Вселенной и впечатляющего совпадения температуры космического фонового излучения им пришлось изменить свое мнение.

В общем, взрыв был. Очень громкий и очень горячий.

Как видите, в отношении «начала» мы находимся на распутье: с одной стороны, «миф о создании» отвечает нашему чувству повествовательного императива, но с другой – мы начинаем осознавать, что идея «Сначала этого не было, а потом – появилось» – всего лишь неудобоваримая «врака детям». Еще больше проблем нам доставляют превращения. Наш мозг клеит ярлыки на все окружающее нас, и мы автоматически воспринимаем эти ярлыки как своего рода габариты. Если на предметах разные ярлыки, мы ожидаем, что между предметами должна быть проведена четкая демаркационная линия. Между тем как Вселенная состоит скорее из процессов, нежели из предметов. Каждый процесс начинается как что-то одно и превращается во что-то иное, никогда при этом не пересекая границы. Еще хуже, когда видимая граница все же есть. Мы тут же указываем на нее с криком «Вот же она!», не замечая больше ничего интересного вокруг.

Наверняка вы не раз слышали в спорах такое выражение: «Нам надо решить, где подвести черту». Например: большинство людей согласны с тем, что аборты позволительны на ранних сроках беременности, но недопустимы на последних месяцах. Однако вопрос: «Где же именно провести черту?» – является предметом жарких дискуссий, и постоянно находятся люди, впадающие то в одну, то в другую крайность. Иными словами, спор ведется вокруг гипотетического момента, когда эмбрион становится человеком, обладающим юридическими и моральными правами. В миг зачатия? Или когда формируется мозг? После рождения? Или он вообще всегда являлся потенциальным человеком, даже «существуя» в виде отдельных яйцеклетки и сперматозоида?

Философия «подведения черты» дает веские политические преимущества людям, вынашивающим тайные замыслы. Сначала вы решаете, чего хотите в первую очередь, и проводите черту там, где против нее никто не станет возражать. А потом постепенно сдвигаете границу туда, где вы действительно хотите ее видеть, утверждая при этом, что сохраняете преемственность. К примеру, соглашаясь с тем, что уничтожение эмбриона является «детоубийством», вы смещаете границу, начиная с которой происходит «убийство», к моменту зачатия; соглашаясь с тем, что люди имеют право читать все, что они хотят, вы в итоге соглашаетесь и с тем, что некто имеет право выложить в Интернет формулу нервно-паралитического газа.

Если бы мы были менее привязаны к идее этикеток и границ, было бы куда легче распознать, что проблема вовсе не в том, где провести воображаемую линию, а в том, правомерна или нет сама идея. Несмотря на то что один полюс – черный, а другой – белый, нет никакой четкой линии, есть лишь оттенки серого, плавно перетекающие один в другой. Эмбрион – это не человек, но он становится им в процессе развития. Нет магического момента, когда он превращается из не-человека в человека, трансформация одного в другое – непрерывна. К сожалению, наша правовая система оперирует черно-белыми терминами «законно» или «незаконно», и никаких оттенков серого для нее не существует. Это приводит к рассогласованности, усугубляющейся тем, что мы используем понятия как ярлыки. Куда лучше было бы расставить приоритеты по-другому: этот край спектра – законен, а тот – незаконен, а серую область, находящуюся посередине, – лучше игнорировать. Если же игнорировать невозможно, можно по крайней мере варьировать степень виновности и соответствующее наказание в зависимости от положения деяния на серой шкале.

Даже такие четкие, черно-белые различия, как живое – неживое, женщина – мужчина, при более пристальном рассмотрении напоминают скорее непрерывный процесс, нежели качественный скачок. В свиных сосисках, которые делает мясник, остается множество живых клеток. Современные технологии позволяют нам, взяв одну из этих клеток, клонировать свинью. Мозг человека может перестать функционировать, но медицина способна поддерживать его тело в живом состоянии. Имеется с дюжину различных комбинаций половых хромосом, из которых лишь ХХ – это чисто женская, в традиционном понимании, а XY – чисто мужская.

Хотя Большой взрыв – это научная история о начале Вселенной, она поднимает важные вопросы, касающиеся ее становления. Иначе говоря, теория Большого взрыва – это элемент пазла, который прекрасно подошел к построенной нами научной картине мира, как на ее атомном, так и на субатомном уровне, со всеми различными типами атомов, протонами, нейтронами, электронными облаками и еще более странными частицами, которые мы находим в космических лучах или в результате столкновения обычных частиц между собой. Физики «нашли», а возможно и придумали, якобы изначальные составляющие всех этих частиц (самые экзотические известны как кварки, глюоны… Ну, по крайней мере, эти названия уже на слуху).

Священным Граалем физики частиц ныне является «бозон Хиггса», который (если он существует) объяснил бы то, почему другие частицы имеют массу. В 60‑х годах ХХ века Питер Хиггс предположил, что пространство заполнено чем‑то вроде квантового «сиропа», получившего название «поле Хиггса». Он предположил, что это поле оказывает воздействие на частицы посредством бозонов, и результатом этого воздействия является масса. В поисках этой самой неуловимой частицы физики тридцать лет строили ускорители все возрастающих размеров и мощности. Например, на 2007 год был намечен запуск нового Большого адронного коллайдера[18]18
  БАК был официально запущен 10 сентября 2008 года. (Прим. пер.)


[Закрыть].

В конце 2001 года, проанализировав данные, полученные на его предшественнике, Большом электрон‑позитронном коллайдере (БЭП), ученые объявили, что, скорее всего, бозона Хиггса не существует. В противном случае он обладал бы массой, существенно превышающей ожидаемую. Короче говоря, ученые, работавшие на БЭП, были настроены весьма скептически. Однако подходящей замены теории Хиггса не существует, даже модная концепция «суперсимметрии», в которой каждая известная частица должна иметь пару в виде более массивного аналога, не подходит на эту роль. Суперсимметрия предполагает существование не одной, а нескольких хиггсовских частиц, однако их массы лежат в пределах, в которых, по данным БЭП, никаких частиц нет. Некоторые ученые все еще надеются, что после запуска нового ускорителя бозон Хиггса будет обнаружен. Потому что если этого не случится, им придется пересмотреть самые основы физики частиц.

Какая бы судьба ни постигла бозон Хиггса, ученые уже начинают задаваться вопросом, а существуют ли еще более глубокие слои реальности и частицы, еще более «фундаментальные».

Опять черепахи под черепахами?

Продолжат ли физики уходить все дальше и дальше вниз или в конце концов остановятся? И когда остановятся, будет ли это окончательной разгадкой Самой Последней Тайны или всего лишь произвольной точкой, за которую физическая мысль выйти не в состоянии?

Концептуальная проблема сложна, поскольку Вселенная – это становление, это процесс, мы же упорно стремимся принимать ее за предмет. Мы не желаем смириться, что раньше она была иной, что когда-то частицы вели себя по-другому, что и сейчас Вселенная изменяется и что в один прекрасный день она, возможно, прекратит расширяться и вновь сожмется в Большом хлопке. Мы смирились с тем, что младенец рано или поздно становится взрослым, однако все равно процесс этот нас удивляет. Нам нравятся вещи, остающиеся неизменными, потому что «превращения» просто-напросто не укладываются у нас в голове.

Другой аспект, касающийся первых моментов существования Вселенной, еще более сложен для нашего понимания. Откуда взялись законы? Кому и для чего нужны все эти протоны с электронами, разные кварки и глюоны? Обычно мы делим процессы на две концептуально различные части: исходные условия и те правила, по которым они существуют. Например, для Солнечной системы исходными условиями являются положения и скорости планет в определенный момент времени; под правилами же понимаются законы тяготения и движения, которые подсказывают нам, как положения и скорости планет изменятся в дальнейшем. Однако при размышлении о начале существования Вселенной нам кажется, что исходных условий там не существовало вообще. Ведь не было даже пресловутого «там»! Выходит, что всем заправляли одни только законы. Но откуда они-то взялись? Были ли они кем-то придуманы или размещались в некоем невообразимом безвременье, как бы псевдосуществовали, ожидая, когда нам понадобятся? Или же они развернулись в первые, самые ранние, моменты бытия Вселенной, как только появилось Нечто, и Вселенная создала свои собственные законы одновременно с пространством и материей?

Недавно увидели свет две книги знаменитых ученых, в которых исследуется вопрос возникновения законов. В 2000 году вышла работа Стюарта Кауфмана «Исследования». Она предназначается скорее для биологов и экономистов, однако начинается именно с физических законов. Давая новый ответ на извечный вопрос, что такое жизнь, Кауфман определяет ее как «автономного агента», то есть любой объект или систему, способные перенаправлять энергию и самовоспроизводиться.

Автономность в данном случае означает, что такая система устанавливает собственные законы, определяющие ее поведение. В принципе такие «жизнеформы» могут отличаться от общепринятого понимания «живого». Например, квантово‑механический вакуум – это масса возбужденных частиц и античастиц, возникающих и исчезающих поразительно сложными способами. Вакуум – более чем сложная система для того, чтобы самоорганизоваться в автономного агента. И если такое произойдет, квантовая механика сможет устанавливать собственные законы.

В 1997 году вышла другая примечательная книга, «Жизнь космоса», написанная Ли Смолином. Основной вопрос, на который он пытается ответить, звучит так: может ли Вселенная эволюционировать? В нашей с вами Вселенной существуют такие интересные объекты, как черные дыры – участки пространства-времени, масса которых настолько велика, что ни свет, ни материя не могут их покинуть. Они образовываются в результате коллапса достаточно массивных звезд. Раньше считалось, что черные дыры чрезвычайно редки, теперь их находят повсюду, особенно в центрах различных галактик. Теретически получается, что константы нашей Вселенной необычайно хорошо подходят для порождения черных дыр.

Почему так? Смолин полагает, что каждая черная дыра – это портал в соседнюю вселенную, но поскольку ничто не в состоянии покинуть черную дыру, то мы не можем заглянуть в эту дверь. В частности, в соседних вселенных фундаментальные константы могут быть отличными от наших. Таким образом, вселенные могут размножать свои споры по черным дырам, и будет происходить естественный отбор в пользу тех вселенных, которые породят больше потомства, то есть тех, чьи фундаментальные константы лучше подходят для образования черных дыр. Так что, может быть, мы живем в одном из чьих-то потомков.

Впрочем, у этой теории есть некоторые проблемы. В частности, как проходит селекция? Как вселенные конкурируют между собой? Тем не менее теория весьма любопытная, хотя на первый взгляд и кажется дикой. А кроме того, это – остроумная гипотеза того, как формируются законы вселенной: по крайней мере некоторые из них она может получить «в наследство».

Следовательно, Большой взрыв породил не просто пространство и время, но и физические законы, которые до сих пор действуют в нашем мире. В самом начале своего развития Вселенная постоянно менялась, модифицируя при этом и свои законы. Словно пламя, которое меняет цвет в зависимости от динамики горения и состава горючего материала. Форма языков пламени всегда более-менее одинаковая, но они не получают ее от «родителя». Когда вы зажигаете листок бумаги, огонь создает себя с нуля, используя законы окружающего универсума.

В первые мгновенья жизни Вселенной изменения касались не только состава, температуры и размеров тел. Менялись также и законы, по которым все это преображалось. Однако человек не желает с этим смириться и хочет отыскать вечное и неизменное. Поэтому мы ищем какие-нибудь еще более фундаментальные законы, по которым меняются уже сами законы. Может быть, они-то действительно правят Вселенной, оставаясь вечными и неизменными. А может быть, она просто устанавливает собственные правила по мере своего продвижения вперед.